Marburg-Virus (MARV) und Ebola-Virus (EBOV), Mitglieder der Virusfamilie der Filoviridae, lösen schwere, oft tödlich verlaufende Erkrankungen im Menschen und nicht-menschlichen Primaten aus. Der EBOV Ausbruch in Westafrika von 2014-2016 mit mehr als 28.000 Fällen und 11.000 Toten hat gezeigt, wie wichtig detailliertes Wissen über die Infektionsverläufe ist, um neue Impfstoffe und antivirale Medikamente entwickeln zu können. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden neue zelluläre Interaktionspartner des MARV VP30 identifiziert, die im Replikationszyklus des Virus eine wichtige Rolle spielen. Unter Verwendung von Hefe-Zwei-Hybrid-Assays konnten fünf neue Interaktionspartner des Marburg-Virus Proteins VP30 identifiziert werden, bei denen es sich um die Proteine PIAS1, PIAS2, SETDB1, RBBP6 und HECDT1 handelt. PIAS1, PIAS2 und SETDB1 wurden ausgewählt, kloniert und weiter charakterisiert. Die Interaktion von PIAS1 und PIAS2 mit MARV VP30 wurde in humanen Zellen mit Hilfe von Ko-Immunpräzipitationen bestätigt. Außerdem konnte gezeigt werden, dass beide Proteine auch mit EBOV VP30 interagieren. Die Interaktion von MARV VP30 und SETDB1 wurde in Huh7-Zellen bestätigt. Für die Interaktion von MARV VP30 und PIAS2β wurde gezeigt, dass der N-Terminus hierfür verantwortlich ist, wobei die Homooligomerisierungsdomäne keine Rolle spielt. Da sowohl MARV als auch EBOV VP30 mit PIAS2β interagieren, ist zu vermuten, dass ein konservierter Bereich beider Proteine die Interaktion vermittelt. Kolokalisationsstudien mittels Immunfluoreszenz bestätigen die Ergebnisse und legen eine Interaktion von MARV VP30 und PIAS2β im Zellkern nahe. Bei den PIAS-Proteinen handelt es sich um Inhibitoren des JAK-STAT-Signalkaskade, die als E3-Sumo-Ligase wirken und eine Reihe von Transkriptionsfaktoren regulieren können. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass PIAS1 und PIAS2 in der Lage sind die Aktivierung von IFIT2 zu verhindern, bei dem es sich um ein wichtiges Interferon-stimuliertes antivirales Protein handelt, das auch in Filovirusinfektionen inhibiert ist. Außerdem wurde gezeigt, dass PIAS1 und PIAS2 in der Lage sind die Transkription und Replikation in Marburg-Virus-spezifischen Minigenom-Assays zu steigern. Im Gegensatz dazu war die Transkription und Replikation in Abwesenheit von PIAS2 in Minigenom-Assays und während der Infektion von PIAS2-KO-Zellen verringert. Dies deutet darauf hin, dass PIAS1 und PIAS2 einen fördernden Einfluss auf eine MARV-Infektion ausüben könnten. Weitere Analysen müssen zeigen, ob möglicherweise ein Proteinkomplex aus Teilen der gefundenen Interaktionspartner eine Rolle spielt, da Interaktionen der gefundenen Proteine untereinander dies nahelegen. Die in der vorliegenden Arbeit identifizierten und charakterisierten Interaktionspartner von VP30 sind relevant für MARV und EBOV und für die virale Transkription bedeutsam. Die weitere Erforschung des genauen Wirkmechanismus ist von zentraler Bedeutung.

Marburg virus (MARV) and Ebola virus (EBOV) belong to the family filoviridae and cause a severe, often fatal disease in humans and non-human primates. The Ebola virus outbreak in West Africa 2014-2016 underscored the need for a deeper understanding of the EBOV life cycle. The aim of this study was to determine cellular proteins that interact with MARV VP30 and play an important role during MARV infection. Yeast two-hybrid analyses identified five different proteins as cellular interaction partners of MARV VP30, namely PIAS1, PIAS2, SETDB1, RBBP6 and HECTD1. PIAS1, PIAS2, and SETDB1 were cloned and the respective proteins were characterized. Coimmunoprecipitation analyses confirmed the interaction of PIAS1, PIAS2 and SETDB1 with VP30 in human cells. For SETDB1 only in Huh7 cells an interaction was shown. The interaction of MARV VP30 with PIAS2β was shown to depend on the N-Terminus of VP30. Colocalization studies of VP30 and PIAS2β led to the assumption that the interaction might take place in the nucleus. Furthermore, it was shown that PIAS1 and PIAS2 also interact with EBOV VP30. Since MARV and EBOV VP30 interact with the same proteins it is likely to assume that a conserved domain may be responsible for this interaction. PIAS proteins were identified as inhibitors of STAT-signaling, are E3-sumo-ligases and regulate several transcription factors. In the present study it was shown, that PIAS1 and PIAS2 downregulate the interferon-stimulated antiviral Protein IFIT2, which is not activated during filovirus infections. MARV-specific minigenome-assays showed that PIAS1 and PIAS2 enhance viral transcription and replication. In PIAS2 knockout cells viral transcription and replication of a MARV-specific minigenome and the MARV genome during infection is diminished. Based on these results we assume that PIAS proteins play a supportive role during Marburg virus infection, by inhibiting interferon signaling and enhancing viral transcription. Future studies need to show, whether a protein complex consisting of several of the identified interaction partner plays a role during infection, since interaction among the found proteins suggests this. This study shows, that the identified and characterized interactors are relevant for MARV and EBOV and for viral transcription. Further studies on the exact underlying mechanisms are therefore of great importance.